Физиология дыхания

 

Дыхание – это комплекс процессов, в результате которых клетки получают кислород и отдают углекислый газ:

  1. Внешнее дыхание
  2. Газообмен в легких
  3. Газообмен в тканях
  4. Транспорт газов кровью
  5. Клеточное дыхание

Внешнее дыхание (лёгочная вентиляция) - обмен воздуха между атмосферой и альвеолами легких. Легочная вентиляция осуществляется в результате чередования актов вдоха (инспирация) и выдоха (экспирация). В организме существует аппарат внешнего дыхания – дыхательный центр продолговатого мозга, периферические нервы, дыхательные мышцы и кости грудной клетки.

Механизм спокойного вдоха: возбуждение дыхательного центра à сокращение основных дыхательных мышцà рёбра поднимаются, а купол диафрагмы опускаютсяà объем грудной клетки увеличиваетсяà объем легких увеличиваетсяà давление воздуха в легких уменьшается и становится на 4 мм.рт.ст. меньше атмосферногоà в результате разности давления атмосферного воздух входит в легкое.

Таким образом вдох является активным актом, т.к. работают мышцы.

Механизм спокойного выдоха: торможение дыхательного центраàрасслабление дыхательных мышцà ребра опускаются, купол диафрагмы поднимаетсяà объем грудной клетки уменьшаетсяà объем легких уменьшаетсяà давление воздуха в легких увеличивается и становится на 2 мм.рт.ст выше атмосферного à в результате разности давлений воздух выходит из легких.

 

Выдох - пассивный акт.

При форсированном дыхании участвуют вспомогательные дыхательные мышцы.

 

Различают типы дыхания:

- грудной. Вдох осуществляется преимущественно за счёт грудной клетки

- брюшной. Дыхание преимущественно за счет диафрагмы и мышц живота

- смешанный.

 

Если самостоятельное внешнее дыхание невозможно, применяется ИВЛ.

 

Давление в плевральной полости всегда меньше атмосферного. Условно оно называется отрицательным. Благодаря этому легочная ткань свободно совершает дыхательные экскурсии. В патологии при нарушении герметичности плевральной полости вследствие разности давлений атмосферный воздух проникает в плевральную полость, и давление в ней становится равным атмосферному. Такое состояние – пневмоторакс.

В результате легкое поджимается к корню (коллапс легкого) и не участвует в дыхании. Развивается ОДН – острая дыхательная недостаточность.

Гемоторакс – наличие крови в плевральной полости.

Гидроторакс- наличие отечной жидкости или воспалительной.

Пиоторакс – наличие гноя в плевральной полости.

 

Показатели внешнего дыхания:

  • ЧДД – частота дыхательных движений – количество дыханий за 1 минуту.

В норме: новорожденный – 60 раз в минуту,

5 летний ребенок – 25 раз в минуту,

взрослые - 12-18 р/мин (по ОСД 16-20).

 

 

Изменения:

  1. Тахипноэ – учащение дыхания. При физической нагрузке, при болезнях легких, при удалении легкого.
  2. Брадипноэ – урежение дыхания. В состоянии сна, в патологии - угнетение дыхательного центра лекарствами и наркотическими препаратами
  3. Апноэ – отсутствие дыхания. Признак клинической смерти
  4. Диспноэ – затруднение дыхания с чувством нехватки воздуха – одышка.

Различают 3 вида одышки:

  1. Инспираторная – одышка с затруднением вдоха. Причина: инородные тела, отек гортани.
  2. Экспираторная - одышка с затруднением выдоха. Причина: бронхоспазм
  3. Смешанная – при заболеваниях сердца.

 

  • Лёгочные объёмы определяются методом спирометрии.

 

ДО (дыхательный объем) – объем воздуха, проходящий через легкие за одно спокойное дыхательное движение. Норма: 300-700 мл. Различают поверхностное и глубокое дыхание.

 

РО вд. (резервный объем вдоха) – объем воздуха, который можно дополнительно ввести в легкое, сделав после спокойного вдоха максимальный вдох. Норма 1,5 – 2 литра.

 

РО выд. (резервный объем выдоха) - объем воздуха, который можно дополнительно вывести из легких, сделав максимальный выдох после спокойного выдоха. Норма: 1,5 – 2 литра.

 

ЖЁЛ(жизненная емкость легких) – объем воздуха, который проходит через легкие при максимально глубоком дыхании.

Равен сумме 3-х предыдущих объемов. ЖЁЛ= ДО + РОвд. + РОвыд. У женщин – 3,5 л., у мужчин до 5 литров.

 

ОО (остаточный объем) – объем воздуха, остающийся в легких после максимального выдоха. Норма: до 1 литра.

 

ОЁЛ (общая ёмкость легких). ЖЁЛ + ОО

 

  • МОД (МВЛ) – минутный объем дыхания (минутная вентиляция легких) – объем воздуха, проходящий через легкие за 1 минуту.

МОД = ЧДД х ДО. В норме в покое 6-10 литров. При физической нагрузке увеличивается – гипервентиляция. Гиповентиляция – снижение легочной вентиляции.

 

Газообмен в легких - обмен газов между кровью легочных капилляров и альвеолами легких. Осуществляется через альвеолярно-капилярный барьер в направлении:

О2 – из альвеол в кровь;

СО2 – из крови в альвеолы.

В результате венозная кровь насыщается кислородом и превращается в артериальную.

 

Газообмен в тканях - обмен газов между кровью тканевых капилляров и клетками тканей.

Осуществляется в направлении:

О2 – из крови в клетки

СО2 – из клеток в кровь.

В результате клетки получают кислород, отдают углекислый газ, и артериальная кровь превращается в венозную.

 

Транспорт газов кровью

  • Кислород переносится в виде оксигемоглобина HbO2. 1 гр гемоглобина связывает 1,34 мл кислорода.

КЁК (кислородная ёмкость крови) – содержание кислорода в 100 мл крови. Рассчитывается по формуле: Hb х 1,34 / 10. В норме составляет в артериальной крови – 20 объемных %, в венозной – 12 объемных %.

  • Углекислый газ переносится виде карбгемоглобина. Содержание СО2 в норме в артериальной крови 52 объемных %, в венозной – 58% объемных %.

 

Гипоксемия – снижение количества кислорода в крови

Гиперкапния – увеличение количества СО2 в крови.

 

Внутреннее (клеточное) дыхание-

Окислительно-восстановительные процессы в клетках, идущие с поглощением кислорода и выделением углекислого газа.

 

При нарушении любого процесса развивается недостаточное снабжение клеток кислорода – кислородное голодание клеток – гипоксия.